Blødt vævs fossile spor kan hjælpe med at søge efter gammelt liv på Jorden og andre planeter

Fossiler, der bevarer hele organismer (inklusive både hårde og bløde kropsdele) er afgørende for vores forståelse af evolution og gammelt liv på Jorden. Imidlertid, disse usædvanlige indskud er yderst sjældne. De fossile optegnelser er stærkt forudindtaget i forhold til at bevare hårdere dele af organismer, såsom skaller, tænder og knogler, som bløde dele såsom indre organer, øjne, eller endda helt bløde organismer, som orme, har en tendens til at henfalde, før de kan forstenes. Lidt er kendt om de miljømæssige forhold, der stopper denne proces hurtigt nok til, at organismen kan blive fossiliseret.

Ny forskning fra Oxford University tyder på, at mineralogien i den omgivende jord er nøglen til at bevare bløde dele af organismer, og finde mere usædvanlige fossiler. Delfinansieret af NASA, arbejdet kan muligvis understøtte Mars Rover Curiosity i sin prøveanalyse, og fremskynde søgen efter spor af liv på andre planeter.

Måske er den mest ikoniske af alle usædvanlige fossile aflejringer Burgess -skiferen i Canada, populariseret af Stephen J. Goulds Wonderful Life. Dateres til omkring 500 millioner år siden, aflejringen bevarer exceptionelle fossiler fra den kambriske eksplosion, en begivenhed, der så den hurtige diversificering af det tidlige dyreliv fra simplere encellede forfædre. Fossillokaliteter af Burgess-skifertypen er nu kendt over hele kloden, og uden dem ville omkring 80 % af kambriske organismer (dem, der ikke har noget hårdt skelet eller skal) være ukendte, forvrængning af vores billede af den tidlige dyreevolution.

Udgivet i Geologi , Studiet, udført af forskere fra Oxfords Department of Earth Sciences, Yale University, og Pomona College, bygger på deres tidligere forskning, som afslørede, at visse lermineraler er giftige for bakterier, der nedbryder havdyr. Denne gang, holdet satte sig for at finde geologiske beviser for, at klipper sammensat af de samme lermineraler er værter for fossiler af Burgess-skifertypen.

Holdet undersøgte mere end 200 kambriske stenprøver ved hjælp af pulverrøntgendiffraktionsanalyse for at bestemme deres mineralogiske sammensætning, sammenligne klipper med fossiler af Burgess-skifer-typen med dem med kun forstenede skaller og knogler. Nicholas Tosca, Lektor i sedimentær geologi i Oxford, sagde:'Antallet af prøver, der kræves til denne undersøgelse, blev muliggjort, fordi diffraktometeret i Oxford indsamler mineralogiske data 250 gange hurtigere end et konventionelt instrument.'

Resultaterne afslører, at bløddelsfossiler generelt findes i bjergarter, der er rige på mineralet berthierine, et af de vigtigste lermineraler identificeret af den tidligere undersøgelse som værende giftig for forrådnelsesbakterier. Ross Andersen, hovedforfatter og fellow ved All Souls College, Oxford, forklarer:'Berthierin er et interessant mineral, fordi det dannes i tropiske omgivelser, når sedimenterne indeholder forhøjede koncentrationer af jern. Dette betyder, at fossiler af Burgess-skifer-typen sandsynligvis er begrænset til klipper, der blev dannet på tropiske breddegrader, og som kommer fra steder eller tidsperioder, der har forbedret jern. Denne observation er spændende, fordi det betyder, at vi for første gang mere præcist kan fortolke den geografiske og tidsmæssige fordeling af disse ikoniske fossiler, afgørende, hvis vi vil forstå deres biologi og økologi.'

Undersøgelsen giver en mineralogisk signatur, som kan bruges til at finde de mere undvigende steder, der er hjemsted for disse ekstraordinære fossiler. 'De mineralogiske associationer, vi har identificeret, betyder, at vi for en given kambrisk sedimentær mudderfjeld kan forudsige med omkring 80 % nøjagtighed, om den sandsynligvis vil indeholde fossiler af Burgess-skifertypen, ' forklarer Anderson.

Af projektets bredere applikationer, muligvis støtte søgen efter liv ud over vores egen planet, Anderson tilføjer:'I langt størstedelen af ​​Jordens historie, livet har ikke haft hårde skaller eller skeletter. Det betyder, at hvis vi vil lede efter fossile beviser for liv på andre planeter som Mars, chancerne er, at vi sandsynligvis skal finde fossiler af helt bløde organismer, og Burgess Shale-type fossilisering giver en måde. NASAs Curiosity rover har evnen til at optage mineralogi på Mars overflade, så det kunne potentielt lede efter de typer af sten, der kunne være mest befordrende for at bevare disse fossiler.'

For at udvide deres forståelse af den exceptionelle bevarelse af bløde organismer, holdet dykker i øjeblikket længere tilbage i jordens historie, at undersøge bevarelsen af ​​mikrober, før makroskopiske organismer med skeletter eller skaller udviklede sig.